Первичный остеоартроз коленного сустава (ОА) остается неизлечимым дегенеративным заболеванием.С увеличением продолжительности жизни и эпидемией ожирения ОА становится причиной растущего экономического и физического бремени.ОА коленного сустава — хроническое заболевание опорно-двигательного аппарата, которое в конечном итоге может потребовать хирургического вмешательства.Поэтому пациенты продолжают искать потенциальные нехирургические методы лечения, такие как инъекции обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP) в пораженный коленный сустав.
По мнению Джаярама и др., PRP является новым методом лечения ОА.Однако клинические доказательства его эффективности до сих пор отсутствуют, а механизм его действия неясен.Хотя сообщалось об обнадеживающих результатах использования PRP при ОА коленного сустава, ключевые вопросы, такие как убедительные доказательства относительно ее эффективности, стандартных доз и хороших методов подготовки, остаются неизвестными.
По оценкам, ОА коленного сустава поражает более 10% населения мира, а риск на протяжении жизни составляет 45%.Современные руководства рекомендуют как нефармакологические (например, физические упражнения), так и фармакологические методы лечения, такие как пероральные нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП).Однако эти методы лечения обычно дают лишь краткосрочную пользу.Кроме того, применение препаратов у пациентов с сопутствующими заболеваниями ограничено из-за риска осложнений.
Внутрисуставные кортикостероиды обычно используются только для кратковременного облегчения боли, поскольку их польза ограничена несколькими неделями, а повторные инъекции, как было показано, связаны с увеличением потери хряща.Некоторые авторы утверждают, что использование гиалуроновой кислоты (ГК) является спорным.Однако другие авторы сообщали об облегчении боли после 3–5 еженедельных инъекций ГК в течение 5–13 недель (иногда до 1 года).
Когда вышеуказанные альтернативы не помогают, в качестве эффективного лечения часто рекомендуется тотальное эндопротезирование коленного сустава (ТКА).Однако это дорого и может повлечь за собой медицинские и послеоперационные побочные эффекты.Поэтому крайне важно определить альтернативные безопасные и эффективные методы лечения ОА коленного сустава.
Биологические методы лечения, такие как PRP, недавно были исследованы для лечения ОА коленного сустава.PRP — это аутологичный продукт крови с высокой концентрацией тромбоцитов.Считается, что эффективность PRP связана с высвобождением факторов роста и других молекул, включая тромбоцитарный фактор роста (PDGF), трансформирующий фактор роста (TGF)-бета, инсулиноподобный фактор роста типа I (IGF-I). и фактор роста эндотелия сосудов (VEGF).
В ряде публикаций указывается, что PRP может быть перспективной для лечения ОА коленного сустава.Однако большинство из них расходятся во мнениях относительно лучшего метода, и существует множество ограничений, которые ограничивают надлежащий анализ их результатов, что приводит к риску предвзятости.Неоднородность методов приготовления и инъекций, использованных в опубликованных исследованиях, является ограничением в определении идеальной системы PRP.Более того, в большинстве исследований в качестве препарата сравнения использовался ГК, что само по себе является спорным.Некоторые исследования сравнивали PRP с плацебо и показали значительно лучшее улучшение симптомов, чем физиологический раствор, через 6 и 12 месяцев.Однако эти исследования имеют значительные методологические недостатки, в том числе отсутствие надлежащего ослепления, что позволяет предположить, что их преимущества могут быть переоценены.
Преимущества PRP для лечения ОА коленного сустава заключаются в следующем: ее достаточно удобно использовать благодаря быстрому приготовлению и минимальной инвазивности;это относительно доступная методика благодаря использованию существующих структур и оборудования системы здравоохранения;и, скорее всего, он безопасен, поскольку это аутологичный продукт.В предыдущих публикациях сообщалось лишь о незначительных и временных осложнениях.
Цель данной статьи — рассмотреть современный молекулярный механизм действия PRP и степень эффективности внутрисуставного введения PRP у пациентов с ОА коленного сустава.
Молекулярный механизм действия плазмы, богатой тромбоцитами.
Были проанализированы результаты поиска в Кокрановской библиотеке и PubMed (MEDLINE) исследований, связанных с PRI, при ОА коленного сустава.Период поиска — с момента запуска поисковой системы до 15 декабря 2021 г. Включены только исследования PRP при ОА коленного сустава, которые авторы сочли представляющими наибольший интерес.PubMed нашел 454 статьи, из которых 80 были выбраны.Статья была найдена в Кокрейновской библиотеке, которая также проиндексирована, и содержит в общей сложности 80 ссылок.
Исследование, опубликованное в 2011 году, показало, что использование факторов роста (членов суперсемейства TGF-β, семейства факторов роста фибробластов, IGF-I и PDGF) в лечении ОА представляется многообещающим.
В 2014 году Сэндман и др.сообщили, что лечение PRP тканей суставов при ОА привело к снижению катаболизма;однако PRP приводил к значительному снижению уровня матриксной металлопротеиназы 13, увеличению экспрессии гиалуронансинтазы 2 в синовиальных клетках и увеличению активности синтеза хряща.Результаты этого исследования показывают, что PRP стимулирует выработку эндогенной ГК и снижает катаболизм хряща.PRP также ингибировал концентрацию медиаторов воспаления и экспрессию их генов в синовиальных и хондроцитах.
В 2015 году контролируемое лабораторное исследование показало, что PRP значительно стимулирует пролиферацию клеток и секрецию поверхностного белка в коленном хряще человека и синовиальных клетках.Эти наблюдения помогают объяснить биохимические механизмы, связанные с эффективностью PRP при лечении ОА коленного сустава.
В модели ОА на мышах (контролируемое лабораторное исследование), о которой сообщили Khatab et al.В 2018 году множественные инъекции релизера PRP уменьшили боль и толщину синовиальной оболочки, возможно, опосредованно подтипами макрофагов.Таким образом, эти инъекции, по-видимому, уменьшают боль и синовиальное воспаление и могут ингибировать развитие ОА у пациентов с ОА на ранней стадии.
В 2018 году обзор литературы базы данных PubMed пришел к выводу, что лечение ОА PRP, по-видимому, оказывает модулирующее влияние на путь Wnt/β-катенин, что может быть важно для достижения его полезных клинических эффектов.
В 2019 году Лю и др.исследовали молекулярный механизм, посредством которого экзосомы, полученные из PRP, участвуют в облегчении ОА.Важно подчеркнуть, что экзосомы играют решающую роль в межклеточной коммуникации.В этом исследовании первичные хондроциты кролика были изолированы и обработаны интерлейкином (IL)-1β для создания модели ОА in vitro.Анализы пролиферации, миграции и апоптоза измерялись и сравнивались между экзосомами, полученными из PRP, и активированными PRP, чтобы оценить терапевтический эффект на ОА.Механизмы, участвующие в сигнальном пути Wnt/β-катенин, были исследованы с помощью вестерн-блот-анализа.Было обнаружено, что экзосомы, полученные из PRP, оказывают аналогичный или лучший терапевтический эффект при ОА, чем активированный PRP in vitro и in vivo.
На мышиной модели посттравматического ОА, о которой сообщили в 2020 году Jayaram et al.предполагают, что эффекты PRP на прогрессирование ОА и гипералгезию, вызванную заболеванием, могут быть лейкоцитарно-зависимыми.Они также упомянули, что PRP с низким содержанием лейкоцитов (LP-PRP) и небольшое количество PRP с высоким содержанием лейкоцитов (LR-PRP) предотвращают потерю объема и поверхности.
Результаты, представленные Yang et al.Исследование 2021 года показало, что PRP, по крайней мере, частично ослабляет IL-1β-индуцированный апоптоз и воспаление хондроцитов, ингибируя индуцируемый гипоксией фактор 2α.
На крысиной модели ОА с использованием PRP Sun et al.Было обнаружено, что микроРНК-337 и микроРНК-375 задерживают прогрессирование ОА, влияя на воспаление и апоптоз.
По данным Sheean et al., биологическая активность PRP многогранна: гранулы тромбоцитов-альфа способствуют высвобождению различных факторов роста, включая VEGF и TGF-бета, а воспаление регулируется путем ингибирования пути ядерного фактора-κB.
Были исследованы концентрации гуморальных факторов в PRP, приготовленной из обоих наборов, и влияние гуморальных факторов на фенотип макрофагов.Они обнаружили различия в клеточных компонентах и концентрациях гуморального фактора между PRP, очищенным с использованием двух наборов.Набор аутологичного белкового раствора LR-PRP имеет более высокие концентрации факторов, связанных с макрофагами M1 и M2.Добавление супернатанта PRP к культуральной среде макрофагов, полученных из моноцитов, и поляризованных макрофагов M1 показало, что PRP ингибирует поляризацию макрофагов M1 и способствует поляризации макрофагов M2.
В 2021 году Шведовский и др.Описаны факторы роста, высвобождаемые в коленных суставах при ОА после инъекции PRP: фактор некроза опухоли (TNF), IGF-1, TGF, VEGF, дезагрегат и металлопротеиназы с тромбоспондиновыми мотивами, интерлейкины, матриксные металлопротеиназы, эпидермальный фактор роста, фактор роста гепатоцитов, фибробласты. фактор роста, фактор роста кератиноцитов и фактор тромбоцитов 4 .
1. ПДГФ
PDGF впервые был обнаружен в тромбоцитах.Это термостойкий, кислотоустойчивый катионный полипептид, который легко гидролизуется трипсином.Это один из самых ранних факторов роста, которые появляются в местах переломов.Он высоко экспрессируется в травмированной костной ткани, что делает остеобласты хемотаксическими и пролиферирующими, увеличивает способность синтеза коллагена и способствует абсорбции остеокластов, тем самым способствуя костеобразованию.Кроме того, PDGF может также способствовать пролиферации и дифференцировке фибробластов и способствовать ремоделированию тканей.
2. ТФР-Б
TGF-B представляет собой полипептид, состоящий из 2 цепей, который действует на фибробласты и преостеобласты в паракринной и/или аутокринной форме, стимулируя пролиферацию остеобластов и преостеобластов и синтез коллагеновых волокон, в качестве хемокина, остеопрогенитора клетки всасываются в поврежденную костную ткань, при этом образование и всасывание остеокластов ингибируются.TGF-B также регулирует синтез ECM (внеклеточного матрикса), оказывает хемотаксическое воздействие на нейтрофилы и моноциты и опосредует местные воспалительные реакции.
3. ВЭФР
VEGF представляет собой димерный гликопротеин, который связывается с рецепторами на поверхности сосудистых эндотелиальных клеток аутокринным или паракринным путем, способствует пролиферации эндотелиальных клеток, индуцирует образование и формирование новых кровеносных сосудов, снабжает кислородом концы переломов, обеспечивает питательные вещества и транспортирует метаболические отходы. ., обеспечивая благоприятную микросреду для обмена веществ в зоне локальной костной регенерации.Затем под действием VEGF усиливается активность щелочной фосфатазы дифференцировки остеобластов и локально откладываются соли кальция, способствующие заживлению переломов.Кроме того, VEGF способствует восстановлению мягких тканей за счет улучшения кровоснабжения мягких тканей вокруг перелома, способствует заживлению перелома и оказывает взаимное стимулирующее действие с PDGF.
4. ЭФР
EGF является мощным фактором, способствующим делению клеток, который стимулирует деление и пролиферацию различных типов тканевых клеток в организме, одновременно способствуя синтезу и отложению матрикса, способствуя образованию фиброзной ткани и продолжая трансформироваться в кость для замены образования костной ткани.Еще одним фактором, благодаря которому EGF участвует в восстановлении переломов, является то, что он может активировать фосфолипазу А, тем самым способствуя высвобождению арахидоновой кислоты из эпителиальных клеток и способствуя синтезу простагландинов путем регулирования активности циклооксигеназы и липоксигеназы.Роль резорбции и последующего костеобразования.Видно, что EGF участвует в процессе заживления переломов и может ускорить заживление переломов.Кроме того, EGF может способствовать пролиферации эпидермальных клеток и эндотелиальных клеток и индуцировать миграцию эндотелиальных клеток на поверхность раны.
5. ИГФ
IGF-1 представляет собой одноцепочечный полипептид, который связывается с рецепторами в костях и активирует тирозиновую протеазу после аутофосфорилирования рецептора, что способствует фосфорилированию субстратов инсулиновых рецепторов, тем самым регулируя рост, пролиферацию и метаболизм клеток.Он может стимулировать остеобласты и преостеобласты, способствовать образованию хрящевого и костного матрикса.Кроме того, он играет важную роль в ремоделировании кости, опосредуя дифференцировку и образование остеобластов и остеокластов и их функциональную активность.Кроме того, IGF также является одним из важных факторов заживления ран.Это фактор, который способствует включению фибробластов в клеточный цикл и стимулирует дифференцировку и синтез фибробластов.
PRP представляет собой аутологичный концентрат тромбоцитов и факторов роста, полученный из центрифугированной крови.Существует два других типа концентратов тромбоцитов: богатый тромбоцитами фибрин и богатый плазмой фактор роста.PRP можно получить только из жидкой крови;невозможно получить PRP из сыворотки или свернувшейся крови.
Существуют различные коммерческие методы сбора крови и получения PRP.Различия между ними заключаются в количестве крови, которую необходимо взять у пациента;техника изоляции;скорость центрифугирования;количество для объема концентрата после центрифугирования;время обработки;
Сообщалось, что различные методы центрифугирования крови влияют на соотношение лейкоцитов.Число тромбоцитов в 1 мкл крови здоровых людей колеблется от 150 000 до 300 000.Тромбоциты отвечают за остановку кровотечения.
Альфа-гранулы тромбоцитов содержат различные типы белков, такие как факторы роста (например, трансформирующий фактор роста бета, инсулиноподобный фактор роста, эпидермальный фактор роста), хемокины, коагулянты, антикоагулянты, фибринолитические белки, белки адгезии, интегральные мембранные белки, иммунные медиаторы. , ангиогенные факторы и ингибиторы, а также бактерицидные белки.
Точный механизм действия PRP остается неизвестным.PRP, по-видимому, стимулирует хондроциты к ремоделированию хряща и биосинтезу коллагена и протеогликанов.Он используется в различных медицинских специальностях, таких как челюстно-лицевая хирургия (включая височно-нижнечелюстной ОА), дерматология, офтальмология, кардиоторакальная хирургия и пластическая хирургия.
(Содержание этой статьи перепечатано, и мы не предоставляем каких-либо явных или подразумеваемых гарантий точности, достоверности или полноты содержания, содержащегося в этой статье, и не несем ответственности за мнения в этой статье, пожалуйста, поймите.)
Время публикации: 27 июля 2022 г.